通信技术基础教案ch8

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1、通信技术基础教案ch8本文由石成楠贡献ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第八章卫星通信§8.1卫星通信概述§8.2通信卫星§8.3卫星通信的体制§8.4低轨道(LEO)卫星通信§8.1卫星通信概述1.卫星通信的含义卫星通信是指地球上的通信站之间利用人造卫星作为中继站而进行的通信。卫星作为中继站而进行的通信。卫星通信使用微波(“视距”波)传送信号,所视距”以卫星通信是以卫星作为中继站的微波接力通信。2.卫星通信的特点通信距离远,覆盖区域大。理论上,

2、⑴通信距离远覆盖区域大。理论上三颗卫星就可覆盖全球。就可覆盖全球。具有多址联接能力,⑵具有多址联接能力卫星覆盖区内的所有地面站都可能利用该卫星实现相互通信。面站都可能利用该卫星实现相互通信。频带宽,容量大。⑶频带宽容量大。由于卫星通信采用微波波所以频带很宽。段,所以频带很宽。例如可同时传送12000路电话。路电话。机动灵活,不受地理条件的限制。⑷机动灵活不受地理条件的限制。通信质量好,可靠性高。⑸通信质量好可靠性高。正常运转率达99.8%。。通信成本与通信距离无关。⑹通信成本与通信距离无关。通信

3、卫星使用寿命较短,一般仅几年。⑺通信卫星使用寿命较短一般仅几年。有较大的传输延迟。⑻有较大的传输延迟。系统技术复杂。⑼系统技术复杂。3.卫星通信系统的分类⑴按卫星轨道高度分★低高度:<5000km★中高度:5000～20000km★高高度:>20000km⑵按卫星轨道与赤道平面夹角分赤道轨道卫星极轨道卫星倾斜轨道卫星⑶按与地球的相对位置分★同步卫星:即静止卫星,其运行轨道为赤道即静止卫星,平面内的圆形轨道,轨道半径为42164.6km(离平面内的圆形轨道,轨道半径为42164.6地面35800k

4、m),运行速度与地球同步。运行速度与地球同步。☆同步卫星的覆盖区大,一颗卫星就可覆盖40%的地球表面积。的地球表面积。☆无需复杂的跟踪系统。无需复杂的跟踪系统。☆Doppler频移可以忽略。频移可以忽略。☆通信质量好☆传输延迟大;两极存在盲区;同步轨道只有一条,能容纳的同步卫星数目有限。能容纳的同步卫星数目有限。★非同步卫星:即移动卫星,其轨道高度、倾角、其轨道高度、倾角、形状都可因需要而定。形状都可因需要而定。目前使用的国际通信卫星系统(IS)采用同步卫星采用同步卫星目前使用的国际通信卫星系统

5、⑷按用户分公共通信、军事通信、气象卫星、科学研究公共通信、军事通信、气象卫星、4.卫星通信系统的组成空间分系统(卫星)跟踪遥测指令分系统地球站监控管理分系统⑸地球站的组成★天馈线设备★发射设备★接收设备★终端设备★跟踪、伺服设备★电源设备§8.2通信卫星1.影响卫星通信的因素⑴摄动:通信卫星可能偏离理想的同步轨道而摆动,或姿态发生变化,称为摄动。造成摄动的原称为摄动。因可能有:①地心引力不均匀。②太阳、月亮的地心引力不均匀。太阳、引力。③其他天体的影响等。引力。其他天体的影响等。⑵星蚀:当卫星进

6、入地球阴影区时.太阳能电池无法工作,卫星能源受到很大限制。卫星能源受到很大限制。春分、卫星、地球、⑶日凌:春分、秋分前后,卫星、地球、太阳三者连成一线,当地球站面对卫星时,亦面对太阳,从而会出现强烈的太阳噪声,称为日凌。称为日凌。2.通信卫星的组成⑴天线系统:★遥测指令天线:全向天线★通信天线:定向波束天线⑵通信转发器接收地球站发来的信号,进行放大、处理后,变进行放大、成下行频率转发给其他的地球站。成下行频率转发给其他的地球站。⑶遥测指令系统测定卫星姿态、工作状态等各种参数并发送给测定卫星姿态、

7、地面的遥测分系统,并接收地面指令。并接收地面指令。⑷控制系统:卫星可自动或接收地面指令进行卫星姿态、位置、工作状态等控制,。星姿态、位置、⑸电源系统:卫星上有太阳能电池作主电源,另有化学电池作辅助电源。有化学电池作辅助电源。3.通信卫星使用的频率工作频率的选择应考虑如下因素:①电波能穿透电离层,且损耗小。②干扰、噪声小。③频带宽,且损耗小。干扰、噪声小。以增大通信容量。④合理使用无线电频谱。以增大通信容量。合理使用无线电频谱。UHF频段L波段C波段X波段Ku波段Ka波段400/200MHz1.6

8、/1.5GHz6.0/4.0FHz8.0/7.0GHz14.0/12.0(11.0)GHz30/20GHz§8.3卫星通信体制1.多址联接方式⑴FDMA★技术成熟,设备简单,工作可靠,无需同步。无需同步。★多个载波信号同时通过转发器时,转发器的有效输出功率降低;可能产生互调干扰、串话干扰、可能产生互调干扰、串话干扰、强信号对弱信号抑制等现象。强信号对弱信号抑制等现象。⑵TDMA★转发器始终处于单载波工作状态,效率高,输出功率大。互调干扰等失真小。适合数字通信。出功率大。互调干扰等失真小。适合数字